泡沫碳/g-C₃N₄光热-光催化协同蒸发器构建及其污水蒸发降解性能

Construction of carbon foam/g-C₃N₄ photothermal-photocatalytic synergistic evaporator for evaporation and degradation performance of wastewater

摘要

为了提高光热水蒸发系统的能效和环境适应性，将光催化剂引入到界面光热吸收体中，通过光热和光催化协同效应优化有机污水处理效率。首先，采用液相泡沫法制备具有界面光热效应的泡沫碳光吸收体，以此为基体，引入二维g-C₃N₄光催化剂，制备泡沫碳负载 g-C₃N₄光热催化材料（CN/CF），对其结构和性能进行分析。结果表明，CN/CF表现出三维多孔结构，可为光热水传输提供便利通道；同时，复合材料中存在的多孔泡沫碳和g-C₃N₄又可有效拓宽材料对光的响应范围，提高光能利用率；泡沫碳能将光能高效转换为热能实现水的蒸发，g-C₃N₄在光激发下又可形成电子-空穴对，通过氧化还原反应实现污染物的降解；光热水蒸发循环测试和温度控制实验表明，光热效应可有效促进光催化过程中光生载流子分离，提高催化效率，而光催化过程又能抑制污染物的沉积，促进稳定高效蒸发，两者具备协同促进效应；在1 kW·m^-2太阳光照射下，CN/CF光热水蒸发效率为1.0788 kg·m^-2·h^-1，且在2.5 h内对亚甲基蓝的降解率达到89%。

Abstract

To enhance the energy efficiency and environmental adaptability of the solar steam generation system，the photocatalyst is introduced into the interfacial solar absorber to improve the processing efficiency of organic wastewater with the synergistic effect between solar steam generation and photocatalysis. Firstly，a carbon foam is prepared as the typical solar absorber，which endows an interfacial solar-thermal effect by liquid-phase foam method. Then，the 2D g-C₃N₄ is incorporated onto the carbon foam substrate to fabricate carbon foam loaded g-C₃N₄ photo-thermal catalytic composites （CN/CF）. By investigating the structure and properties of CN/CF，it is shown that this monolith possesses a three-dimensional porous structure，which can provide convenient channels for water transfer. Then，the porous carbon foam and g-C₃N₄ present in the composites also extend the response of the solar spectrum and improve the utilization of solar energy. With different functions，the carbon foam can efficiently convert solar energy into heat to achieve water evaporation，and the g-C₃N₄ can generate electron-hole pairs under solar irradiation，which usually results in pollutant decomposition via redox reactions. By employing the study on the cyclic test of solar steam generation and temperature control experiment，it demonstrates that the solar-thermal effect can accelerate the separation of photo-induced carriers to improve the photocatalytic efficiency，together with the property that the photocatalytic process can also prevent pollutants from depositing on the absorber to enhance the stability of vapor evaporation. In a word，it exhibits a synergistic incentive effect between photothermal and photocatalytic processes. Under a simulated light of 1 kW·m^-2，the evaporation rate of CN/CF can achieve a solar steam evaporation rate of 1.0788 kg·m^-2·h^-1，with a photocatalytic activity of degrading 89% of methylene blue after 2.5 h illumination.

Graphical abstract

关键词

泡沫碳 / g-C₃N₄ / 纳米片 / 光热水蒸发 / 光催化降解

Key words

carbon foam / g-C₃N₄ / nanosheet / solar steam generation / photocatalytic degradation

淡水短缺和能源危机已经成为紧迫的全球性问题，传统的水处理技术如电渗析、吸附和膜过滤等需要消耗大量的化石资源，还存在成本高、过程复杂和严重的二次污染问题。相较而言，利用太阳能通过蒸发的方式获取淡水资源具有巨大的潜力。光热蒸发和光催化降解是两种基于太阳能的水处理技术^［1］，通过光热效应和光化学转化对太阳能进行高效利用，其中光热蒸发是利用对太阳光具有高效吸收和转化的材料将太阳能转化为热能，从而促进水的蒸发。目前光热水蒸发的研究重点主要集中于界面蒸发系统^［2］，其将蒸气产生的位置集中在水-空气界面，并通过热管理的方式降低了热传导造成的能量损失，有效提高了能量转换效率。通过不断开发新型光热材料以及优化蒸发器结构等手段，如基于MXene的分层设计^［3］，仿生3D太阳能蒸发器^［4］和自浮式干凝胶泡沫蒸发器^［5］等实现了对太阳能的有效利用，光热水蒸发性能已经实现了较大的提升，然而在实际应用过程中仍然存在很多问题。

以在有机污水处理实际应用为例，污染物会在蒸发器的内部和表面沉积，这往往造成水传输通道堵塞和光吸收降低的问题，降低了蒸发效率，限制可回收性，并造成二次污染^［6］。对此，在光热水蒸发基础上耦合光催化效应是解决目前问题的有效途径，一方面光催化技术能在光热蒸发的过程中利用高能量波段的光实现污染物氧化降解，而光热过程产生的热效应又可一定程度促进光催化反应进行，两者表现出一定的协同作用。如Wang等^［7］就基于聚合石墨氮化碳（g-C₃N₄）光催化剂，开发了与抗氧化六方氮化硼（h-BN）与金纳米颗粒杂化复合的g-CN/h-BN/Au纳米催化剂体系，利用太阳能加热作用有效促进了有机染料降解。将光热水蒸发技术与光催化相结合制备多功能污水蒸发器件^［8-9］正成为废水净化实际应用的重要方向。

泡沫碳是一种具有典型三维网络结构的多孔碳材料，由于其含有大量的无定形碳组分，原子核外的π电子形成紧密排列的能级使其具有宽带光吸收能力^［10］，同时其独特的三维多孔结构也使泡沫碳^［11］在光热水蒸发和有机污水处理等领域表现出广阔的应用前景。以酚醛树脂为原料制备的泡沫碳兼具高的机械强度、良好的光吸收和污染物吸附能力，是极具潜力的光热转换材料，然而其在进行光热有机污水处理时，目前存在光热蒸发器普遍面临的污染物沉积问题^［12］。石墨相氮化碳（g-C₃N₄）作为一种典型的非金属半导体光催化材料，其制备工艺简单、结构稳定，具有合适的能带结构和光吸收性能，在光催化领域已经得到了广泛的研究。将g-C₃N₄引入到泡沫碳光热水蒸发体系，可以实现光热蒸发和污染物光催化降解的一体化设计，具有实现污水同步蒸发和净化的潜力。

本工作将三维多孔泡沫碳和g-C₃N₄纳米片光催化剂相结合，构建一种双功能复合光热催化材料，用于亚甲基蓝（methylene blue，MB）溶液的同步蒸发和降解。首先，以酚醛树脂为碳源，采用液相泡沫制备三维多孔泡沫碳光吸收体，以其作为光热介质实现水的蒸发；并在此基础上，于三维泡沫碳孔结构中原位生长具有优异光催化性能的二维g-C₃N₄纳米片，制备泡沫碳/g-C₃N₄光热催化材料（CN/CF），系统研究复合光热催化材料的微观结构、光热催化性能以及光热催化协同作用机制。

1 实验材料与方法

1.1 实验材料

主要原料：三聚氰胺、氢氧化钠、十二烷基磺酸钠、树胶粉，均为分析纯，均购自国药集团化学试剂有限公司；氯化铵（NH₄Cl），分析纯，购自天津博迪化工股份有限公司；苯酚、木质素磺酸钠，均为分析纯，均购自上海麦克林生化科技有限公司；十二醇、亚甲基蓝，均为分析纯，均购自上海阿拉丁生化科技有限公司；异氰酸酯 MDI，化学纯，购自济宁华凯树脂有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 g-C₃N₄纳米片的制备

g-C₃N₄纳米片的制备参考Molaei等^［13］的研究。称取20 g 三聚氰胺和100 g氯化铵混合均匀，置入带盖的刚玉坩埚中，并在CL-1200 ℃型马弗炉中以5 ℃/min 的速率从室温升温至600 ℃并保温4 h；样品冷却至室温后用去离子水洗涤，在70 ℃的烘箱中干燥，得到 g-C₃N₄粉末。

1.2.2 水溶性酚醛树脂的制备

水溶性酚醛树脂按照课题组前期工作进行合成^［14］。称取23.5 g木质素磺酸钠、211.5 g苯酚以及5.40 g氢氧化钠加入三颈烧瓶中，加热至60 ℃搅拌均匀，然后加热至80 ℃反应0.5 h，然后加入305 g甲醛溶液，并在80 ℃条件下反应2.5 h；在50 ℃下，利用旋转蒸发器进行真空脱水，控制脱水水量为90 mL，得到水溶性酚醛树脂。

1.2.3 液相泡沫的制备

液相泡沫的制备参考课题组的前期工作^［15］。将1 g十二烷基磺酸钠、1 g十二醇和1 g树胶粉加入50 mL 去离子水中，于60 ℃条件下溶解，得到泡沫溶剂；冷却至室温后，在恒温下快速搅拌使体积达到400 mL以上，得到液相泡沫。

1.2.4 泡沫碳/g-C₃N₄（CN/CF）光热催化材料的制备

分别称取4、6、8、10 g的 g-C₃N₄纳米片加入40 g 的水溶性酚醛树脂中均匀混合，然后加入80 mL 液相泡沫搅拌均匀；加入17 g MDI搅拌至没有流动性；将混合物静置固化20~30 min，然后冷冻干燥36 h去除水分；进一步，将样品分别在40、60、80、100 ℃下干燥12 h，得到多孔树脂；在埋炭条件下，将样品在600 ℃下热处理3 h，制备得到一系列泡沫碳/g-C₃N₄光热催化材料，根据 g-C₃N₄纳米片占酚醛树脂的质量分数分别命名为CN/CF-0.1、CN/CF-0.15、CN/CF-0.2、CN/CF-0.25。此外，为了对比分析，按照相同的工艺制备不添加g-C₃N₄纳米片的纯泡沫碳样品（CF）。所有样品切成2 cm×2 cm×0.5 cm尺寸备用。

1.3 表征及测试

采用Nicoletis50型傅里叶红外光谱仪表征样品的表面官能团结构；采用X’PertPro 型X 射线衍射仪表征样品的晶体结构；采用JEM-2100UHR型透射电子显微镜和JSM-6610型扫描电子显微镜分析样品的微观结构；采用Lambda750S型紫外-可见分光光度计检测样品的透过率 T 和反射率 R（测试波段范围为200~2500 nm），并根据公式 A=100%-T-R 计算其光吸收率；采用FLS1000型瞬态荧光光谱仪分析样品的光致发光（photoluminescence，PL）光谱以及瞬态荧光（time resolved PL，TRPL）寿命。

样品的光热水蒸发性能采用实验室自组装装置进行测试，CF和CN/CF样品漂浮于含有14 mL 亚甲基蓝水溶液（MB，5 mg/L）的石英比色皿（2 cm×2 cm×5 cm）中，采用XS500型太阳光模拟器提供1 kW·m^-2太阳光，使其垂直照射在样品表面；采用PTX-FA210S型电子分析天平记录水蒸气蒸发完整过程中体系的质量损失，并采用TIS20型红外热成像仪测试蒸发系统表面温度；水蒸发率计算从蒸发系统表面温度稳定时开始统计。

为了评价CN/CF复合样品的光催化性能，在光热水蒸发过程中对溶液中MB降解率进行同步分析。在光催化效率测试之前，首先将所有样品体系在室温黑暗环境下静置12 h，达到吸附平衡；然后，将整个光热催化体系置于1 kW·m²太阳光下进行光催化测试；每隔30 min 用紫外-可见分光光度计对样品溶液进行吸光度光谱测定，并用665 nm 处吸光度值变化分析光催化降解率。

2 结果与分析

2.1 CN/CF 光热催化材料结构表征

首先，采用X 射线衍射（XRD）对复合材料的晶体结构进行分析，结果如图1（a）所示。可以看出，纯CF在20°~30°出现对应于无定形碳的宽带特征衍射峰，这是有机树脂热解形成的无序碳结构。纯的g-C₃N₄在13.0°和27.4°处具有2个明显的衍射峰，分别表示石墨相氮化碳的（100）和（002）晶面，对应于3-s-三嗪环结构的面内有序排列和层间共轭芳香单元的类石墨堆积。所制备的复合样品相较于CF在27.7°附近均出现了清晰的衍射峰，与g-C₃N₄主衍射峰一致，证明了g-C₃N₄成功负载在泡沫碳上。图1（b）是CN/CF和CF的红外光谱图，CN/CF样品在809 cm^-1出现的尖峰对应于碳化氮3-s-三嗪环单元的弯曲振动^［16］，在1240~1630 cm^-1的吸收峰对应于芳香族CN杂环的特征振动信号^［10］，且随着 g-C₃N₄含量的增加芳香族碳氮环的伸缩振动有所增强，进一步证明CF和g-C₃N₄成功复合。

采用 SEM 和 TEM对g-C₃N₄和 CN/CF 样品的微观结构进行分析。如图2（a），（b）所示，g-C₃N₄呈现出相互剥离的片状堆叠结构，片层表面光滑且完整，尺寸在几微米左右，TEM照片显示其厚度在50 nm左右。图2（c）示出了CF的微观结构，整体呈现出发达的多孔结构，具有光滑的孔壁。图2（d）~（g）分别为 CN/CF-0.1、CN/CF-0.15、CN/CF-0.2、CN/CF-0.25的 SEM 照片，从图中可以看出，所有样品均具备多孔网络结构，孔径在微米尺度，并且相较于CF，CN/CF样品的表面更加粗糙；在CN/CF-0.15、CN/CF-0.2和 CN/CF-0.25样品中，多孔孔壁可明显观察到二维片状结构分布。为了进一步研究CN/CF中g-C₃N₄的负载情况，对CN/CF-0.25样品进行 TEM和EDS 面扫描分析，结果如图2（h）所示，在泡沫碳骨架上堆叠了许多片层状结构，并且泡沫碳骨架区域C元素含量较高，N元素含量相对较少，主要是活性炭组分，而边缘的片层状结构中N元素的含量更高，说明主要成分是g-C₃N₄。以上结果充分证明g-C₃N₄成功在泡沫碳上负载。

采用氮气吸附表面积分析仪对CF和CN/CF的纳米孔孔径分布进行表征，如图3（a），（b）所示，在CF和CN/CF中，纳米孔主要以介孔形式存在。CF、CN/CF-0.1、CN/CF-0.15、CN/CF-0.2、CN/CF-0.25的比表面积分别是10.48、7.84、8.32、9.48、9.56 m²·g^-1。相比于纯的CF，当g-C₃N₄引入量较少时，复合样品CN/CF-0.1、CN/CF-0.15的比表面有所降低，这可能是少量g-C₃N₄的引入堵塞了泡沫碳本征的纳米孔，当g-C₃N₄引入量进一步增加时，C₃N₄纳米片结构暴露的纳米孔不断增加，使得比表面积又有所提升，这有助于光热催化过程中污染物的吸附。

2.2 CN/CF 光热催化材料的光吸收性能

为了研究 CN/CF 复合样的光吸收性能，用紫外-可见分光光度计在波长为200~2500 nm 范围测量了样品的透射光谱和反射光谱，如图4（a），（b）所示。所有样品都表现出较低的透过率，说明构筑的三维多孔结构使得光在通过时经过多次的反射、散射，大大降低了光通过的概率。CF和CN/CF光吸收体对光的吸收主要由反射率决定，从图4（b）可以看出，在500~2500 nm 波长范围内，样品反射率普遍较低，约在4%左右，这主要归因于泡沫碳基体材料低的本征反射系数，使得光照射到吸收体表层时只有少部分被反射逸出；而复合样品由于在泡沫碳中引入了具有更高反射系数的g-C₃N₄，因而反射率较纯泡沫碳有略微增加。样品的吸收光谱如图4（c）所示，可以看出，纯泡沫碳和复合样品在可见光和近红外区均展现出良好的光吸收特性，光吸收率达到95%以上，有利于实现高效光热转换。

2.3 CN/CF 光热催化材料的光热水蒸发性能

在1 kW·m^-2 （1 sun）的光强下研究了 CN/CF 复合样的界面水蒸发性能，在模拟太阳光照射下将CN/CF样品漂浮于 MB 溶液，分析温度和质量的实时变化。图5（a）显示了 CF和CN/CF蒸发体系表面的实时温度曲线，所有样品升温过程都呈现出先快速升温再逐渐稳定2个阶段，前期的快速升温主要是基于光吸收体对光的响应，以光热转换过程为主导，光能迅速转换成热能；而随着温度不断升高，吸收体-水界面处热传递不断加快，加速水的蒸发，使得光热转换与热传递、水蒸发逐渐趋于平衡，因而温度逐渐稳定。比较复合样品和纯泡沫碳样品体系温度变化曲线还可以看出，CN/CF具有更高的平衡温度，说明引入g-C₃N₄有利于提高光吸收体在实际工作过程中的光热转换效率。

为了研究复合样品的光热水蒸发效率，对不同蒸发体系的实时质量损失进行测试，并根据曲线斜率计算蒸发速率，结果如图5（b），（c）所示。可以看出，引入g-C₃N₄后，复合样品蒸发速率相较于CF有增大趋势，CN/CF-0.25蒸发速率最快，达到1.0788 kg·m^-2·h^-1，与温度变化数据规律一致，进一步证明g-C₃N₄的引入有助于光热转换和水蒸发，这与图4中各样品的本征光吸收性能结果有所出入，其原因可能是基于g-C₃N₄对MB的降解作用，使得复合样品蒸发体系中MB在蒸发器表面的沉积量不断减少，进而提高光吸收体对光能的利用率。为了验证复合样品的持续水蒸发能力，对CF和CN/CF-0.25体系进行循环蒸发性能测试，如图5（d）~（f）所示。从图5（f）中核算的水蒸发率数据可以清晰看出，复合样品和纯泡沫碳具有明显不同的变化趋势。对于CN/CF-0.25体系，随着循环次数和蒸发时间的延长，吸附在光吸收体表面的MB不断被g-C₃N₄催化降解，使得光有效作用面积增大，光热水蒸发效率逐渐增高；而对于CF体系，随着蒸发时间不断延长，水的蒸发导致更多的MB沉积在光吸收体表面，阻碍了光的吸收，因而蒸发速率逐渐降低。蒸发性能测试数据也充分说明在有机污水蒸发提纯过程中，光催化效应对光热蒸发过程有积极促进作用。

2.4 CN/CF 的光热催化性能

图6为不同样品暗态吸附12 h后的吸附率数据，可以看出，基于泡沫碳的三维多孔结构，CF和CN/CF均具有良好的吸附性能，吸附率在60%左右。在g-C₃N₄含量较少时，其吸附率有所降低，这可能是g-C₃N₄堵塞了部分孔道，而随着g-C₃N₄含量逐渐提高，其在样品表面负载构建了微纳米级的结构，产生了更多的吸附位点。这些吸附位点能够与MB分子之间通过物理或化学作用相结合，进而提高了样品对MB的吸附能力。基于泡沫碳的三维多孔结构，其对MB具有良好的吸附能力，这有利于提升光催化剂对染料分子的捕获效率，促进光催化反应进行^［17］。

图7为1 kW·m^-2辐照下MB溶液的光催化降解性能。图7（a），（b）显示出了在蒸发过程中不同体系的MB光催化降解效率，可以看出，相较于CF，g-C₃N₄的引入可明显提高MB的降解效率；且随着g-C₃N₄引入量的提高，降解效率逐渐提升，CN/CF-0.25复合光吸收体获得最优的降解性能，在1 kW·m^-2太阳光照射下，经过150 min后MB降解率达到89%，是CF的3.71倍；作为对比，采用与CN/CF-0.25复合样相同含量的g-C₃N₄进行降解实验，如图7（c）所示，经过150 min后MB降解率为79%，相较于CN/CF-0.25有所降低，说明在光催化降解的过程中，热效应起到了促进作用。相较于之前报道的一些典型的太阳能蒸发器（表1）^［18-24］，CN/CF-0.25不仅具有良好的水蒸发性能和光热转化效率，在光热催化降解方面也具备一定优势。此外，为了评估CN/CF-0.25对不同污染物的降解性能，选取较难降解的四环素作为目标污染物，测试了在1 kW·m^-2太阳光下CN/CF-0.25对四环素的光催化降解性能，如图7（e），（f）所示，150 min后四环素降解率达到90%，证明CN/CF-0.25在不同污染物体系下具有优秀的降解性能。以上结果充分证明光催化剂的引入确实能有效促进光热污水处理过程中有机污染物的降解，提高水净化效率。

为了进一步研究光热效应在光催化反应中的作用，设置不同水浴光催化降解反应装置，将CN/CF-0.25光吸收体分别置于0、25、50 ℃的条件下进行MB光催化降解实验，以评价光热效应存在与否对降解性能的影响，结果如图8所示。可以看出，在消除光热效应后，CN/CF-0.25样品在0 ℃降解MB的效率仅为39%，相较于有泡沫碳光热效应存在时的89%效率有明显降低；而随着温度的升高降解效率有着明显提升，在50 ℃时达到93%，说明在光热催化过程中光热效应确实能有效促进光催化反应的进行。此外，实验还研究了不同波段的太阳光对光热转化和光催化性能的影响，分别测试了CN/CF-0.25体系在紫外光、可见-近红外以及红外光波段下的光催化降解性能。蒸发器表面实时温度如图9（a）所示，在红外光的照射下，样品温度上升最快，可见光波段下次之，而在紫外光的作用下温度变化不明显，说明光催化水蒸发过程主要是利用红外光和可见光。如图9（b）~（d）所示，CN/CF-0.25在紫外光、可见-近红外以及红外光波段下经过150 min的降解效率分别为24%、18%、5%，其总和相较于在全光谱下的降解率（89%）有着明显的降低，这进一步表明光热过程对光催化降解有促进作用。

为了更深入分析光热效应对光催化电子-空穴对（e^--h⁺）作用机制，阐明光热促进光催化反应的机理，分别测试了CN/CF-0.25样品在不同温度条件下的稳态荧光光谱和瞬态荧光寿命曲线，如图10所示。从图10（a）中可以看出，随着温度从25 ℃逐渐升高到50、100 ℃，PL发射峰明显降低，说明热效应加快了光生电荷分离和迁移速度，抑制了电子-空穴对的复合^［25］，而这正是热促进光催化效率提升的关键原因。图10（b）TRPL数据则从更细微的层面证明了热效应对光生电子-空穴对复合的抑制作用，从图中可以看出，当对最佳发射光波段（500 nm）光子进行定量检测时，50、100 ℃测试条件具有更长的荧光衰减时间。相关的寿命拟合数据列于表2，CN/CF-0.25在50、100 ℃下的平均寿命分别为5.33、6.20 ns，相比25 ℃下的平均寿命（3.99 ns）有明显的增大，说明热效应能有效促使光生电子和空穴分离，使荧光寿命延长。上述结果表明，热效应对光催化降解的促进作用主要源于光生电子-空穴对的快速分离。

根据上述结果，对CN/CF复合样品光热催化处理MB溶液的机理进行分析，如图11所示。在整个工作过程中，泡沫碳和g-C₃N₄既表现出各自不同的功能，彼此之间也具有协同作用。对于泡沫碳而言，它作为光热介质可以吸收和利用太阳光中可见-近红外光转换为热量，促进水的蒸发；而g-C₃N₄作为一种非金属半导体光催化材料，主要利用紫外-可见光产生光生电子-空穴对，继而电子-空穴分离并与氧气和水作用产生超氧自由基和羟基自由基，实现对污染物的降解^［26-27］。同时，光热转化效应还可有效加速光生电子-空穴对的分离和迁移，提升光催化性能；光催化过程又能有效抑制MB在吸收体表面的沉积，优化水蒸发性能，两者展现出协同促进效应。

3 结论

（1）采用液相泡沫法制备具有界面光热效应的泡沫碳光吸收体，并通过在泡沫碳光热材料中引入g-C₃N₄纳米片，成功制备出CN/CF复合光热催化材料。

（2）CN/CF具有三维多孔结构，具有良好的水传输和光吸收性能；基于泡沫碳以及 g-C₃N₄纳米片对太阳光的不同响应，制备的复合蒸发器可同时实现光热水蒸发和光催化降解；在1 kW·m^-2的太阳光照射强度下，CN/CF-0.25样品实现了光热水蒸发和光催化降解性能的平衡，具有1.0788 kg·m^-2·h^-1水蒸发率，同时在2.5 h内实现了89% MB降解效率。

（3）泡沫碳和g-C₃N₄的复合既展现出各自特有的光热和光催化功能，两者之间又具备协同促进作用；一方面，光热效应可有效促进光催化过程中光生载流子分离，提高催化效率；另一方面，光催化过程又能抑制污染物的沉积，促进稳定高效蒸发。

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基金资助

国家自然科学基金项目(22105151)

国家自然科学基金项目(52305211)

湖北省重点研发计划项目(2022BAA094)

湖北省自然科学基金资助项目(2021CFB469)

湖北省自然科学基金资助项目(2021CFB124)

湖北省自然科学基金资助项目(2022CFB626)

湖北省教育厅科学技术研究项目(B2022017)